Устройство для обработки жидкого металла

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Сфез СфеетскнхСоцналнстнческнкРеслублнн 11735638(72) Авторы изобретения Институт черной металлургии Министерства черной металлургии СССР(54) УСТРОИСТВО ДЛЯОБРАБОТКИ ЖИДКОГО МЕТАЛЛА 1Изобретение относится к производству черных металлов, конкретнее к доменному и сталеплавильному производству, и может использоваться для реализации технологических процессов обработки: жидкого чугуна в ковшах различными реагентами, в частности диспергированным магнием.В настоящее время все большее распространение получает процесс внедоменной десульфурации чугуна вдуванием гранулйрованного магния. Вдувание гранулированного магния в жидкий металл производят через погружаемые формы, которые в комплексе с другими элементами конструкции являются устройствами для обработки жидкого металла.Известны два основных типа фурменных устройств, используемых для этих целей; когда перемещение, погружение и фиксация фурмы в металле производится при помощи канатного привода и когда перемещение погружение и фиксация фурмы в металле производится при помощи зубчато-реечного привода 1 и 21.. В первом случае фурменное устройство нмеет собственно фурму, штангу, электро- лебедку, систему блоков и канат, Погру 2жение фурмы в жидкий чугун осуществляется путем сматывания каната с барабана электролебедки и действием силы тяжести фурмы и связанными с ней массами, При этом фурменное устройство фиксируется при помощи поддерживающего каната.Во втором случае погружение и фиксацияфурменного устройства достигается с помощью зубчато-реечной пары, в которой ведущим звеном, смонтированным на опоре, является зубчатое колесо. Устройство содер жит штангу с фурмой, установленную с вазможностью перемещения в направляющих верхнего и нижнего опорных оснований и соединенную механизмами перемещения и фиксации.Известное устройство работает следующим образом.По команде оператора двигатель вращает зубчатое колесо зубчато-реечной пары и фурма, связанная с рейкой, либо опускается в чугун, либо извлекается из него, та Прн этом фиксация фурменного устройстваосуществляется при помощи самого зубча.. то-реечного привода.Недостатком такого устройства являетсясравнительно низкая эффективность работыустройства в целом, связанная с передачейна элементы привода часто повторяющихсясиловых воздействий во время обработкичугуна. В результате срок службы последних снижается.Цель изобретения - повышение эффективности работы устройства.Это достигается тем, что механизм фикса.цин.штанги с фурмой выполнен в виде опорной площадки, закрепленной на штанге, иамортизаторов, установленных на верхнемопорном основании, контактирующих в опущенном положении штанги, при этом направляющие опорного основания выполнены. в виде подпружиненных роликов, расположенных вокруг штанги на различных ярусах,по меньшей мере по трн ролика в каждомярусе, а нижнее и верхнее опорные основа ния соединены между собой стойками крепления.На фиг. 1 изображено устройство дляобработки жидкого металла (штанги с фурмами показаны в рабочем положении); нафиг. 2 - разрез А - А на фиг. 1; на фнг. 3 -разрез Б - Б на фиг. 1.Устройство состоит из штанг 1 с фурмами 2, подвижно установленных в направляющих 3 верхнего опорногооснования 4(отметка + 12000) и направляющих 5 нижнего опорного основания 6 (отметка + 8000),Причем направляющая 5 нижнего опорногооснования состоит по меньшей мере из трехамортизационных роликов 7, упруго поджатых к штанге 1. Упругое поджатие роликов 7 осуществлено за счет того, что последние выполнены на базе стандартныхроликоопор, которые дополнены резиновымипрокладками 8, уложенными по:периметруроликов и зафиксированными металлическими бандажами 9, Количество амортизационных роликов, а также ярусов их установкиможет быть любым,Механизм фиксации штанги с фурмойвыполнен в виде опорной площадки 10, жестко соединенной со штантой 1, и амортизаторов 11 и 12, установленных на верхнемопорном основании 4 (отметка +12000).Площадка 10 и амортизаторы 1 контактируют между собой в рабочем положенииштанги 1.Нижнее и верхнее опорные основания(отметки + 12000 и + 8000) соединены между собой стойками крепления 13.Предлагаемое устройство работает следующим образом,В исходном состоянии система фурмаштанга находится в крайнем верхнем положении. При этом амортизаторы 1 и 12полностью разгружены, а пружина компенсатора 14 сжата, поскольку нагруженавесом поднятой системы.После установки ковша с металлом взоне обработки по команде оператора включается электролебедка 15 и система начинает опускаться до тех пор, пока фурмане погрузится в металл на заданную глу 1бину, С момента погружения фурмы в чугунвозникают вынужденные продольные колебания системы, которые сопровождаютсярывками каната 16, Сила этих рывков частично снижается за счет демпфирующихсвойств каната и пружинного компенсатора 14. При этом на погруженную в металлчасть фурмы действует выталкивающая силаферростатического давления, которая уве.личнвается пропорционально глубине погружения, а пружина компенсатора 14 на 1 в чинает разгружаться, поскольку сила весасистемы уменьшается,По мере погружения фурмы в металли приближения ее к заданной глубине опор.ная площадка 10 входит в контакт с амортизаторами 11, которые начинают сжиматьсяпод действием остаточного веса системы,Осадка пружины будет происходить до техпор, пока весь остаточный вес не будетвоспринят амортизаторами, а фурма . приэтом будет погружена на заданнуютлубину;щ Параметры пружин (их жесткость) подобраны таким образом, что при максимальновозможном остаточном весе системы замыкания витков не произойдет, и в то же,время исключается отрыв площадки 1 О отамортизаторов И, когда система находитсяв установившемся колебательном режиме,т. е. в период продувки.Как только остаточный веС системы будетвоспринят амортизаторами 11, пружинакомпенсатора 14 разожмется и с помощьюспециального рычага отключит электролебедку 15, Поскольку механизм отключаетсяне мгновенно, а с некоторым запаздыванием,то за это время с барабана лебедки сойдетнекоторое количество каната 16, достаточное.для его прослабления.зз Таким образом, в рабочем положениидинамические нагрузки от продольных колебаний системы воспринимаются амортиза.торами 11 и не будут передаваться на опорную балку 17 и электролебедку 15,, После продувки и отправки ковша систефв ма штанга-фурма опускается для осмотраи обслуживания. В этом случае амортизаторы 1 будут нагружены полным весомсистемы, так как выталкивающая сила ферростатического давления. отсутствует. Дляисключения замыкания витков основныхпружин (для данного случая) внутри нихустановлены дополнительные амортизатоы 12,жесткость которых больше основных.ысота дополнительных пружин такова,что они вступают в .работу параллельноф с основными амортизаторами 11 в момент,когда зазоры между витками последнихдостигнут установленных значений, В ра.бочем положении системы (в период продувки) дополнительные амортизаторы 12не работают.Поперечные (радиальные) колебанияштанги воспринимаются и локализуютсяамортизационными роликами 7. С их помощью исключаются удар(ые нагрузки за счетсликвидации зазоров между направляющими и штангой, а также центрирование последней в опорном отверстии на отметке + 8000. Кроме того, уменьшается износ поверхности при подъеме и опускании штанги за счет . того, что трение. скольжения заменено трением качения и значительно снижаются Местные напряжейия в штанге по сравнению с известной схемой.Изобретение особенно эффективно при выполнении устройства для обработки чугуна в ковше со сдвоенными фурмами, как показано на фиг, . В этом случае сдвоенные фурмы имеют независимые приводы перемещения и расположены таким образом, что каждая из фурм может быть погружена в жидкий металл как с перемещением, так и без перемещения ковша.В предлагаемом устройстве повышается эффективность работы, так как повышается надежность элементов приводного механизма за счет исключения передачи иа них динамических нагрузок в процессе продувки, устраняются обрывы канатов, а следовательно, и аварийные ситуации, аналогичные тем,. что имели место при эксплуатации известных устройств, а также повышается плавность работы фурменного устройства, что уменьшает выплески металла из ковшей,Формула изобретения 1. Устройство для обработки жидкогометалла, содержащее штангу с фурмой, установленную с возможностью перемеще.ния в направляющих верхнего и нижнего опорных-осйований и соединенную с механизМом фиксации, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности работы устройства, механизм фиксации штанги выполнен в виде закрепленной на пей опор 1 е ной площадки и амортизаторов, установленных на верхнем опорном основании,2. Устройство. по и. 1, отличающеесятем, что направляющие нижнего опорного основания выполнены в виде подпр жинеиных роликов; расположейных вокруг штанги ф ярусами по три или более ролика в каждомярусе, а нижнее и верхнее опорные основания соединены между собой стойками крепления.ге Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1, Металлург, 1967, Юо 1, с. 13 - 15,2. Красавцев 11. И. н др. Внедоменнаядесульфурацня чугуна, Киев, Техника,25 1975, с. 73 - 79,ь А. КондратьевШуфрни КорректоПодписиого комитета. СССРнй моткрытийРаушская набд, 4/5город, ул. Проектная Редактор аказ 4 Й Составнтел Л. Лашкова Техред К,2 Тираж 608 ЦНИИПИ Госуаррственн о делам изобретен 13035, Москва, Ж - 35; Филиал ППП Патентэ г. Уж